由于化石能源的減少和環(huán)境問題的嚴重，生物質(zhì)能作為清潔的、可再生資源，在全球資源戰(zhàn)略中日益受到重視。生物質(zhì)氣化是主要的生物質(zhì)利用技術之一，目標是得到高品質(zhì)燃氣，這些高品質(zhì)燃氣可用于后續(xù)的供氣供暖、發(fā)電乃至合成氣。生物質(zhì)氣化與燃氣輪機燃燒聯(lián)合發(fā)電技術作為一個系統(tǒng)來考慮，可提高生物質(zhì)發(fā)電系統(tǒng)能效及環(huán)境性能�；诖吮尘�，本文在高等學校博士學科點科研基金“生物質(zhì)氣化與燃氣輪機燃燒集成發(fā)電的機理性研究”（No:20090032110036）的資助下，開展了相關研究。 本文綜述了國內(nèi)外生物質(zhì)氣化發(fā)電的現(xiàn)狀，對氣化發(fā)電技術、直接燃燒發(fā)電技術、混合燃燒發(fā)電技術進行了評述，詳細講述了生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)的流程及原理。 在流化床實驗臺上，開展了生物質(zhì)氣化實驗研究與分析，重點研究操作條件（氣化溫度、當量比）和催化劑對生物質(zhì)氣化的影響。研究表明：當氣化溫度升高，產(chǎn)品氣中可燃氣體體積分數(shù)增加，CO2含量有所下降，燃氣熱值增加；隨著當量比的增加，H2、CO和CH4主要可燃氣體含量下降，CO2氣體含量增加；同一溫度加入催化劑后下，隨著CaO配比從0到20%不斷增加，氣體產(chǎn)物各成分含量變化較大。H2的含量... 

【文章頁數(shù)】：109 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 生物質(zhì)能熱化學轉換技術
        1.2.1 生物質(zhì)氣化技術
        1.2.2 生物質(zhì)熱裂解技術
        1.2.3 生物質(zhì)燃燒技術
        1.2.4 生物質(zhì)發(fā)電技術
    1.3 本文主要研究內(nèi)容和方法
第二章 生物質(zhì)氣化發(fā)電文獻綜述
    2.1 引言
    2.2 生物質(zhì)氣化發(fā)電技術原理
        2.2.1 生物質(zhì)氣化發(fā)電工藝過程
        2.2.2 生物質(zhì)氣化發(fā)電特點
        2.2.3 生物質(zhì)氣化發(fā)電分類
        2.2.4 生物質(zhì)氣化發(fā)電技術國外研究進展
        2.2.5 生物質(zhì)氣化發(fā)電技術國內(nèi)研究進展
    2.3 生物質(zhì)燃氣凈化技術
        2.3.1 高溫燃氣去除雜質(zhì)
        2.3.2 燃氣脫除堿金屬
        2.3.3 燃氣除焦油技術
    2.4 生物質(zhì)燃氣燃燒發(fā)電技術
        2.4.1 生物質(zhì)燃燒發(fā)電工藝過程
        2.4.2 生物質(zhì)混合燃燒燃氣發(fā)電技術
        2.4.3 生物質(zhì)直接燃燒燃氣發(fā)電技術
    2.5 生物質(zhì)氣化發(fā)電的過程模擬
    2.6 本章小結
第三章 生物質(zhì)氣化實驗研究
    3.1 引言
    3.2 實驗原料
    3.3 實驗裝置
        3.3.1 螺旋進料系統(tǒng)
        3.3.2 反應器系統(tǒng)
        3.3.3 凈化系統(tǒng)
        3.3.4 輔助系統(tǒng)
    3.4 實驗步驟與分析方法
        3.4.1 實驗步驟
        3.4.2 分析方法
    3.5 氣化指標與參數(shù)
    3.6 結果與討論
        3.6.1 溫度的影響
        3.6.2 當量比的影響
        3.6.3 催化劑的影響
    3.7 本章小結
第四章 生物質(zhì)焦油熱解動力學研究
    4.1 引言
        4.1.1 焦油定義及影響
        4.1.2 焦油形成機制
        4.1.3 生物質(zhì)焦油研究的意義與挑戰(zhàn)
    4.2 生物質(zhì)焦油性質(zhì)及特點
        4.2.1 焦油的工業(yè)分析和元素分析
        4.2.2 焦油化學成分分析
    4.3 焦油的熱重實驗
        4.3.1 實驗裝置
        4.3.2 實驗原料
        4.3.3 實驗方法
        4.3.4 實驗結果與分析
    4.4 焦油熱解動力學
        4.4.1 動力學基本理論
        4.4.2 Arrhenius 方程
        4.4.3 簡單碰撞理論
        4.4.4 過渡態(tài)理論
    4.5 動力學模型
        4.5.1 相關參數(shù)
        4.5.2 動力學研究方法
        4.5.3 動力學計算
    4.6 本章小結
第五章 生物質(zhì)氣化與燃氣輪機燃燒集成發(fā)電系統(tǒng)模型
    5.1 ASPEN PLUS 軟件介紹
    5.2 流程軟件在生物質(zhì)氣化發(fā)電領域的應用
    5.3 生物質(zhì)氣化-凈化系統(tǒng)模型
        5.3.1 生物質(zhì)氣化系統(tǒng)模型假設
        5.3.2 生物質(zhì)氣化系統(tǒng)模塊和組分定義
        5.3.3 流程描述
        5.3.4 物性模型及物性方法
    5.4 燃氣輪機燃燒系統(tǒng)模型
        5.4.1 燃氣輪機燃燒系統(tǒng)模塊
        5.4.2 流程描述
        5.4.3 物性模型及物性方法
    5.5 生物質(zhì)氣化發(fā)電整體建模
    5.6 本章小結
第六章 生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)整體模擬與分析
    6.1 生物質(zhì)氣化-凈化系統(tǒng)模擬分析
        6.1.1 描述生物質(zhì)氣化系統(tǒng)的主要參數(shù)
        6.1.2 生物質(zhì)氣化-凈化系統(tǒng)模擬結果分析
        6.1.3 模型靈敏度分析
    6.2 燃氣輪機燃燒系統(tǒng)模擬分析
        6.2.1 燃氣輪機燃燒系統(tǒng)的相關參數(shù)計算與選取
        6.2.2 M701 型燃氣輪機燃燒性能計算
    6.3 生物質(zhì)氣化燃氣輪機燃燒集成發(fā)電系統(tǒng)模擬結果及分析
        6.3.1 模擬計算
        6.3.2 模擬結果分析
    6.4 本章小結
第七章 結論與展望
    7.1 主要研究結論
    7.2 本文工作創(chuàng)新點
    7.3 今后的工作展望
參考文獻
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[4]IGCC聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)建模與設計優(yōu)化研究[D]. 遲全虎.中國科學院研究生院（工程熱物理研究所） 2004
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本文編號：3699339